基于个人灰质网络的精神分裂症分类研究
2021-05-21马云霄梁家瑞
马云霄,梁家瑞,张 楠,孙 婕,王 彬
(太原理工大学 a.信息与计算机学院,b.软件学院,太原 030024)
精神分裂症(schizophrenia,SC)目前在全世界范围内大约占总人口数0.5%~1%[1],是一种复杂的精神疾病,以幻觉、妄想、情绪障碍和认知功能障碍为特征。在研究精神分裂症的过程中,人们并没有清楚地了解精神分裂症的病发机制,所以许多难以解决的和未知的挑战总阻碍着研究的进程。根据已有研究结果表明,精神分裂症总会与脑连接异常联系在一起,所以,精神分裂症通常会被认为是一种由脑连接异常所导致的精神疾病[2]。
近年来,基于图论的复杂网络理论(graph theory analysis)的发展为人脑连接组的研究提供了必要的工具和分析方法[3]。人脑网络可以使用多模态神经成像技术构建。目前,功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)和弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)是两种最常用的技术,它们分别通过估计区域间功能连通性和轴突通路来构建个体大脑网络。研究表明,精神分裂症患者的功能网络和解剖网络都有显著的变化。LI et al[4]基于fMRI数据不同区域间血氧水平依赖信号的统计相关性构建网络,从网络和神经发育的角度对精神分裂症进行了综合分析,发现了精神分裂症患者网络整合受损。LI et al[5]基于DTI数据的纤维跟踪技术确定网络节点之间的解剖连接,证明了精神分裂症白质的不连通性,揭示了精神分裂症解剖网络组织的缺陷。
除了fMRI和DTI之外,用结构MRI(sMRI)描绘全脑形态连接的方法也引起了越来越多的关注[6-7]。与fMRI和DTI相比,sMRI在易于获取、高信噪比和对伪影(例如头部运动)相对不敏感等方面具有明显的优势。……
